超声相控阵检测高速数据采集系统设计

提出了一种超声相控阵高速数据采集系统的设计方案,该方案基于ADC＋FPGA＋ARM架构,实现多路高速数据的采集传输。重点研究了ADC、FPGA接口设计。采用AD9272作为相控阵模拟前端,实施前端模拟信号预处理及多路高速数据并行采集;采用Spartan-6XC6SLX150进行多路高速数据的实时传输转换,在FPGA内实现了32路600M、DDR、串行LVDS数据高速接收恢复;最后通过上位机观测采集传输的超声相控阵回波信号。该设计充分利用当前高集成度芯片,为超声相控阵检测系统小型化的实现提供了参考。     

高速超声信号采集系统的设计

根据超声信号的固有特点,提出了一种高速超声信号采集系统,将来自超声传感器的高频信号经过高频放大、A/D转换和高速缓存等处理,然后通过PCI总线送入PC机中,解决了超声检测过程中高速大容量数据存储和传输的问题.该系统具有较高的灵活性和可移植性,可用于多种超声信号的采集与处理.     

超声相控阵系统中高精度相控发射和相控信号并行处理的实现

为了实现超声相控阵系统中换能器各阵元发射和接收相位的精确控制以及多路相控回波信号的实时处理,提出了一种基于FPGA的高精度相控发射和相控信号并行处理的实现方式。分析结果表明,拥有高速计数器以及丰富高速I/O引脚和DSP硬核资源的FPGA,特别适合相控阵系统的实现;采用FPGA中的高速计数器来实现高精度相控发射,可获得高达2ns的延时精度,采用FPGA中的高速I/O引脚以及DSP硬核资源,可实现16路回波信号的全并行信号处理,并且可以利用首先2 ns插值、然后10 ns延时补偿的方法来实现高精度相控接收。实测结果表明,该实现方式可以较好地对钢管的缺陷进行实时和清晰的扫描成像。     

基于FPGA的轮对踏面电磁超声在线检测系统

为了提高我国当前列车轮对的检测效率,设计了一种基于FPGA的列车轮对踏面电磁超声在线检测系统。该系统将电磁超声检测技术与FPGA应用技术相结合,采用基于FPGA的可编程片上系统技术,实现了电磁超声信号发射／接收、数据采集、微弱信号检测以及存储显示等,充分发挥了FPGA在运算速度和设计灵活性上的优势。试验表明,系统具有较高的检测精度和检测效率,可在列车运行速度〈20km／h时成功检测出轮对踏面上深度〉2mm的人工缺陷。     

现代高速、超高速数据采集系统关键技术的研究

系统介绍了高速、超高速数据采集系统的各个模块,如信号预处理、ADC、数据存储、数据传输、逻辑控制等$分析了高速、超高速数据采集系统的特点,构成及系统设计中的一些关键技术$提出了一套适应于现代焊接过程控制的实时数据采集系统的硬件结构和软件设计思想。     

基于USB的电磁超声数据采集及分析系统的设计

针对电磁超声信号的微弱性、多样性特点以及电磁超声系统的便携式检测需求,设计了基于USB的电磁超声数据采集及分析系统。该系统通过USB实现上位机与采集电路的数据交换,采用FPGA实现电磁超声发射/接收电路控制和数据采集,并利用LabWindows CVI编写了上位机软件。试验表明,系统具有较高的采样速率和采样精度,使用方便灵活,具有广阔的应用前景。     

超声波检测数据高速采集和传输技术的研究

研制了数据高速采集和传输的超声波检测系统。采样频率 >1 0 0MHz,满足超声波检测数据实时采集的需要。采用的可编程序通信接口 (PCI)实时技术解决了高速大容量现场检测数据的存储和传输。应用的关键器件现场可编程门阵列 (FPGA)和可编程逻辑电路 (PLD)适用于科研开发和调试 ,具有一定的保密性 ,能大大缩小硬件的体积     

基于DSP的超声波钢板探伤系统

设计了基于Ti公司TMS320vc5509数字信号处理器的超声波探伤系统，介绍了超声信号的高速采集，USB总线的高速数据传输。根据探伤要求对超声信号进行了实时的采集、处理和显示。为了保证超声信号的实时采集和显示采用了多线程技术。     

基于LabVIEW的液压实验台数据采集系统设计

以LabVIEW为开发平台,设计了液压伺服阀的控制信号发生和数据采集系统。该数据采集系统可以完成对两路液压信号进行连续的数据采集、波形显示及数据存储。实验表明,该系统具有功能强、精度高、工作可靠、性能稳定等特点。     

基于USB总线的焊接过程瞬态信号检测

介绍了基于USB2.0总线高速实时数据采集系统的硬件系统和工作原理,阐述了USB固件程序编写方法以及在VC 6.0环境下编写客户端驱动程序和应用软件的设计思路,实现了焊焊接过程瞬态电流电压信号的高速采集、实时显示、数据存储和分析.     

基于FPGA的线阵X射线图像采集系统

基于FPGA实现了一套线阵X射线图像采集系统。系统以FPGA芯片作为核心控制器,在FPGA上实现了线阵X射线图像传感器的控制、A／D采样控制、图像数据缓存、高速率图像传输接口等功能。图像传输接口基于CameraLink协议,具有传输速率高、抗干扰能力强、通信距离长等优势。系统已经应用于一套X射线图像检测设备中,通过试验验证,该系统集成度高、结构简单、设计灵活,图像采集性能可以满足高速检测要求下系统实时性和可靠性的要求。     

超声检测信号的高速数字化研究

介绍一种基于FPGA的高速超声信号的数字化采集方法.从超声检测的实际应用要求出发,选用了AD公司的AD9054芯片和TI公司的先进先出(FIFO)器件SN74V293,从硬件实现和工作时序两方面详细地介绍了含有FIFO存储器的A/D采样控制电路的设计方法.该设计方案结构灵活、控制简单且可靠性较高,能够满足绝大多数超声检测应用场合的要求.     

交变冲击机构运动性能检测方法

针对现有交变冲击机构的运动性能检测方法的不足,设计一种可在工况下进行冲击机构运动性能测试的系统。该测试系统采用微机电加速度传感器采集冲击机构的运动加速度信号,将数据采集和存储等控制功能集成到传感装置上,并设计了上位机软件进行数据处理。着重从传感、采集、存储和上位机信号处理4个方面介绍了相关硬件和控制逻辑以及数据处理算法的设计方法,通过仿真模拟试验和简谐运动试验对测试系统的数据采集和处理性能进行验证。     

基于PCI总线的六通道高速并行超声信号采集卡的研制

设计并实现了一种基于PCI总线的六通道60MHz高速并行数据采集系统。通过并行采集、分时传送的方法，实现了六通道信号的同时采集和数据存储。介绍了采集卡的总体设计、各部分的工作原理、电路设计、CPLD及其程序设计，并对抗干扰等多通道高速信号采集系统中的相关问题进行了深入探讨。     

多通道超声波数据采集系统研制

介绍了根据核电站在役检查特殊要求所研制的具有主辅多通道功能的新型超声波数据采集系统。提出了一种以太网+FPGA+ARM的架构,利用程控电路实现多路超声信号可分时复用一个发射电路及接收电路,实现一路超声信号输入,具有多个不同增益的信号输出,一方面避免因缺陷回波信号过载而重新检测的问题,同时使得多通道超声检测仪器小型化和轻量化。该数据采集系统各项技术指标满足标准要求,并进行了实验检验。     

数字化超声仪器中的高速缓存设计

超声信号的采样过程中,大量的数据需要及时存储,以供后续的分析与处理.因内存存取速度的限制,在A/D转换速度较高的场合,采集的数字信号就有可能得不到及时存储,因此提高超声信号采样频率的关键就集中在内存的存取速度上.讨论了在目前的存储器条件下,以暂存高速数字信号为目的的高速缓存设计的几种常用方案,重点介绍了TI公司的先进先出(FIFO)器件SN74V293在数字化数据高速缓存中的应用.该器件可满足绝大多数的超声无损检测应用场合的要求.     

基于LabVIEW和CompactRIO平台的数控机床实时信号监测系统的开发

针对数控机床工作中反映加工状况的特征信号情况,以NI CompactRIO为硬件核心,使用LabVIEW环境进行软件开发,完成了一套能对机床生产活动中噪声、温度、振动信号进行实时监测、采集、分析处理的系统。阐述了系统的结构与具体实现方法。系统利用FPGA端配合不同I/O模块实现对不同信号进行指定速度的采集处理,在实时系统(RT)端实现数据的存储、分析与上传。通过机床切削实验验证了该系统实现了设计的相关功能。     

高速电主轴数据采集系统设计

为了分析高速电主轴的动态和热态特性,设计了一套基于Lab VIEW的高速电主轴振动和温度数据采集系统。该系统主要由压电式加速度传感器、一体化温度传感器、数据采集卡、变频器和计算机组成,使用Lab VIEW2009虚拟仪器开发平台,实现了高速电主轴运行中振动和温度信号的实时采集处理、波形显示以及信号存储。     

基于FPGA的多通道数据采集卡开发

针对数控系统对信号采集和控制的要求,设计了一款高速多通道模拟数据采集板卡,该采集板卡以FPGA作为主控芯片,实现多通道宽范围的模拟量信号的实时采集、简单实用的数字滤波以及通过PC104总线与上位机数控系统的通信,适用于多通道的模拟量测控、高精度控制的闭环控制系统.该采集板卡具有实用性和灵活性等特点.文中详细阐述了软硬件的设计思想及其实现方法,并在实验与实际应用中得到验证.     

微细电火花放电参数的高速采集

放电参数的实时快速采集是实现微细电火花放电状态准确辨识与控制的必要前提,由于微细电火花放电频率高,波形畸变严重,需对放电信号进行极速采集以获得完整的放电信息,还要进行数据同步分析以实现对放电状态的实时辨识.以高速数据采集卡和工控机为硬件基础,构建了微细电火花放电参数的高速数据采集与处理系统.采用VC 6.0编写实时采集程序,研究了分区式数据循环处理技术,解决了放电信号同步采集和处理的技术难题.试验表明该系统具有良好的实时性和准确性,能为信号辨识提供数据,为实现可靠的微细电火花加工控制提供了保证.